다중경로 환경에서 다중빔 탐색레이더에 적용 가능한 표적 고각오차 혼성 보정 기법

김관성,정명수,정창식,Kim, Kwan Sung,Chung, Myung Soo,Jung, Chang Sik 한국군사과학기술학회 2013 한국군사과학기술학회지 Vol.16 No.3

The multibeam surveillance radar is a state-of-art of 3D radar technology. It applies the stacked beams realized by a digital beamformer. In this paper, a hybrid compensation technique on elevation angle errors for low elevation angle targets over the sea in multipath radar environments is proposed. The proposed method can be applied to stacked beam radars. Double null algorithm based on maximum likelihood method in 3-D beamspace domain works well unless the phase difference between the two rays(direct and specular path) is close to $0^{\circ}$ and the magnitude of reflection coefficient is close to 0. To overcome these problems, we propose a hybrid compensation technique which uses the selective double null algorithm and the beam-ratio compensation technique for low-elevation errors on a log scale. Results of computer simulation show that the proposed method outperform conventional monopulse method and double null algorithm only under various multipath environments.

실시간으로 적응빔형성 및 신호처리를 수행하는 평면능동위상배열 레이더 시스템 개발

김관성,이민준,정창식,염동진,Kim, Kwan Sung,Lee, Min Joon,Jung, Chang Sik,Yeom, Dong Jin 한국군사과학기술학회 2012 한국군사과학기술학회지 Vol.15 No.6

Interference and jamming are becoming increasing concern to a radar system nowdays. AESA(Active Electronically Steered Array) antennas and adaptive beamforming(ABF), in which antenna beam patterns can be modified to reject the interference, offer a potential solution to overcome the problems encountered. In this paper, we've developed a planar active phased array radar system, in which ABF, target detection and tracking algorithm operate in real-time. For the high output power and the low noise figure of the antenna, we've designed the S-band TRMs based on GaN HEMT. For real-time processing, we've used wavelenth division multiplexing technique on fiber optic communication which enables rapid data communication between the antenna and the signal processor. Also, we've implemented the HW and SW architecture of Real-time Signal Processor(RSP) for adaptive beamforming that uses SMI(Sample Matrix Inversion) technique based on MVDR(Minimum Variance Distortionless Response). The performance of this radar system has been verified by near-field and far-field tests.

PGA(Phase Gradient Autofocus)기반 ISAR영상 자동초점기법 성능개선

김관성,양은정,김찬홍,박성철,Kim, Kwan Sung,Yang, Eun Jung,Kim, Chan Hong,Park, Sung Chul 한국군사과학기술학회 2014 한국군사과학기술학회지 Vol.17 No.5

PGA(phase gradient autofocus) has been widely used to remove motion induced phase errors in the ISAR(inverse synthetic aperture radar) imaging. The critical process for the processing time and image quality is windowing stage in PGA. In this paper, the new method to determine window size based on polynomial least square approximation is proposed. Moreover, dominant range bins are selected for efficient phase error estimation, which improve image quality and speed up convergence. The simulation results show that the proposed algorithm provides high quality ISAR images while computational efficiency of inherent PGA is retained.

레이다 성능 안정화를 위한 잡음 AGC

김관성,Kim, Kwan-Sung 한국군사과학기술학회 2007 한국군사과학기술학회지 Vol.10 No.4

The dynamic range of the radar which uses digital signal processors is limited by ADC(Analog-to-Digital Converter). That parameter and ADC loss depend on the noise level of radar receiver. In order to stabilize the performance of radar systems, it is necessary to maintain the noise level constantly. This paper presents the noise AGC(Automatic Gain Control) concept that can keep the noise level constantly and proves that the concept is acceptable through the hardware test and evaluation.

환원법에 의한 직접 메탄올 연료전지(DMFC)용 Pt-Bi/Carbon 전극제조

김관성 ( Kwan Sung Kim ),김민경 ( Min Kyung Kim ),노동균 ( Dong Kyun Noh ),탁용석 ( Yong Sug Tak ),백성현 ( Sung Hyeon Baeck ) 한국공업화학회 2011 공업화학 Vol.22 No.5

다양한 비율의 Pt와 Bi를 carbon black (Vulcan XC-72R)에 담지시킨 Pt-Bi/C 촉매를 환원법을 이용하여 합성하였다. Pt와 Bi의 전구체로는 염화백금산(H2PtCl6 ·xH2O)과 비스무스트리질산(Bi(NO3)3 ·5H2O) 수용액을 각각 사용하였으며, 금속을 carbon에 담지하기 전, 금속물질의 분산도를 높여주기 위해 열처리와 산처리를 수행한 carbon black을 사용하였다. XRD (X-ray Diffraction) 분석과 XPS (X-ray Photoelectron Spectroscopy) 분석을 통하여 Pt-Bi/C 촉매 내에 Pt와 Bi가 소성 시키기 전에는 BiPt 혹은 Bi2Pt로 존재하지만 500 ℃에서 소성을 한 후에는 Pt 격자구조 안으로 Bi가 침투하여 alloy을 형성하는 것을 확인하였다. 합성한 전극의 메탄올 산화반응은 전기화학분석장치(Potentiostat; Princeton applied research, VSP)를 사용하여 0.5 M CH3OH와 0.5 M H2SO4의 혼합수용액에서 순환전압법(cyclic voltammetry, CV)을 이용해 측정하였다. 메탄올 산화에 대한 전기화학적 촉매 활성을 평가한 결과 적절한 양의 Bi를 첨가한 경우, 메탄올 산화반응에 대한 높은 촉매활성을 나타냄을 확인하였다. 메탄올 산화에 대한 활성은 전극과 전해질 사이의 안정성과 밀접한 관련이 있다. 정전압법(Chronoamperometry, CA)을 이용하여 전극의 안정성을 평가한 결과 메탄올 산화반응에 높은 활성을 나타내는 촉매일수록 전극의 안정성도 높은 것을 확인하였다. Pt-Bi/C catalysts supported on carbon black with various Pt/Bi ratios were synthesized by a reduction method. Chloroplatinic acid hydrate (H2PtCl6 ·xH2O) and bismuth (III) nitrate pentahydrate (Bi(NO3)3 ·5H2O) were used as precursors for Pt and Bi, respectively. Before loading metal on carbon, heat treatment and pretreatment of carbon black in an acidic solution was conducted to enhance the degree of dispersion. The physical property of the synthesized catalysts was investigated by X-ray diffraction and X-ray photoelectron spectroscopy. The XRD pattern of untreated Pt-Bi/C catalyst showed BiPt and Bi2Pt peaks in addition to Pt peaks. These results imply that Bi atoms were incorporated into the Pt crystal lattice by Pt-Bi alloy formation. The catalytic activity for methanol oxidation was measured using cyclic voltammetry in a mixture of 0.5 M H2SO4 and 0.5 M CH3OH aqueous solution. The addition of proper amount of Bi was found to significantly improve catalytic activity for methanol oxidation. The catalytic activity for methanol oxidation was closely related to the stability between electrode and electrolyte. In order to investigate the stability of catalysts, chronoamperometry analysis was carried out in the same solution at 0.6 V.

Electrodeposition of mesoporous ruthenium oxide using an aqueous mixture of CTAB and SDS as a templating agent

김경화,김관성,김길표,백성현 한국물리학회 2012 Current Applied Physics Vol.12 No.1

Mesoporous RuO2 films were electrochemically fabricated on ITO-coated glass substrate from aqueous ruthenium chloride (RuCl3$nH2O) solution. To achieve highly stable mesoporous structure, an aqueous mixture of cetyltrimethylammonium bromide (CTAB) and sodium dodecyl sulfate (SDS) was used as a templating agent. The mesoporous structure was confirmed by small angle X-ray diffraction (SAXRD) and transmission electron microscopy (TEM). The addition of small amount (10wt%) of CTAB significantly improved the stability of porous structure. The crystallinity of synthesized RuO2 thin film was confirmed by X-ray diffraction (XRD) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). Specific capacitance of the synthesized films was evaluated by measuring cyclic voltammetry (CV) and charge-discharge curves in 0.5 M H2SO4. Compared with non-porous electrode, mesoporous RuO2 showed higher supercapacitor performance. Mesoporous RuO2 films were electrochemically fabricated on ITO-coated glass substrate from aqueous ruthenium chloride (RuCl3$nH2O) solution. To achieve highly stable mesoporous structure, an aqueous mixture of cetyltrimethylammonium bromide (CTAB) and sodium dodecyl sulfate (SDS) was used as a templating agent. The mesoporous structure was confirmed by small angle X-ray diffraction (SAXRD) and transmission electron microscopy (TEM). The addition of small amount (10wt%) of CTAB significantly improved the stability of porous structure. The crystallinity of synthesized RuO2 thin film was confirmed by X-ray diffraction (XRD) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). Specific capacitance of the synthesized films was evaluated by measuring cyclic voltammetry (CV) and charge-discharge curves in 0.5 M H2SO4. Compared with non-porous electrode, mesoporous RuO2 showed higher supercapacitor performance.

에너지 저장용 망간 산화물 합성

신주경,김관성,탁용석,백성현 한국공업화학회 2010 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2010 No.-

수신 빔 그리드에 따른 다중경로 환경에서의 고각 추정 성능 분석

권대현,조병래,김관성,이범석 한국전자파학회 2023 한국전자파학회논문지 Vol.34 No.3

본 논문에서는 다중경로 환경에서 레이다를 이용한 고각 추정 시 수신 빔 그리드에 따라서 그 성능이 달라지는 것을확인하였다. 분석을 위해 열여섯 가지 경우의 빔 그리드를 설정하였다. 우선, 수신 빔 개수 3개와 5개의 두 가지 경우를비교하였다. 또한, 수신 빔 중첩률 0 %, 15 %, 30 %, 50 %일 때 네 가지를 비교하였다. 마지막으로, 수신 빔과 수평선의상대적 위치관계 두 가지 경우를 구분하였다. 즉, 수신 빔 중앙이 수평선에 놓일 경우와, 수신 빔 가장자리가 수평선에놓일 경우를 비교하였다. 이 열여섯 가지 경우에 대하여 각각 표적고도 세 경우를 분석하였다. SNR(signal to noise ratio) 에 따른 RMSE(root mean square error)를 구하여 고각 추정 성능을 분석하였다. 고각 추정 알고리즘은 3D BDMlL(beamspace domain maximum likelihood)을 기반으로 한 double null 알고리즘을 사용하였다. 다중경로 환경에서 저고도 표적에 대한고각 추정 시뮬레이션을 수행하여 여러 가지 빔 그리드에서의 고각 추정 오차를 분석, 비교하였다.

선택적 지수 평활화 방법을 통한 해상 다중경로 환경의 저고도 표적 고각 추정 연구

권대현,고현우,홍성원,조병래,김관성,김찬홍 한국정보기술학회 2022 한국정보기술학회논문지 Vol.20 No.9

레이다는 표적 탐지, 추적을 통해 표적의 거리, 방위각, 고각, 속도 정보를 획득한다. 다중 빔 레이다는 일반적으로 모노펄스 방식을 사용하여 방위각, 고각 정보를 추정한다. 이때, 레이다로 장거리에 있는 표적을 탐지, 추적할 경우 표적의 고도에 비해 거리가 매우 멀어서 고각은 작아지게 된다. 이런 경우 표적 고각이 왜곡되는 다중경로 현상이 발생하게 되므로 이 현상을 모델링하여 고각을 추정하게 된다. 그러나 표적의 고각이 0에 가까울 경우 다중경로 고각 추정 방법의 특이 경우로써 고각 추정오차가 커지는 현상을 발견하였다. 이러한 특이 경우에만 선택적으로 지수 평활화 된 고각을 사용한다면 고각추정의 정확도를 높일 수 있다. 본 논문에서 제안한 방법은 해상 환경에서 표적 실험을 통해 그 성능을 검증하였다.

압축센싱 기반 고해상도 거리 프로파일 기법 연구

백지웅,윤주호,박종일,윤기철,김관성,이준호 한국통신학회 2022 韓國通信學會論文誌 Vol.47 No.11

An enhanced small target detection method based on compressive sensing is presented in this paper. In the case of the conventional method, the performance of the detection is depend on system resources. By using sparse recovery, the small target detection method can be improved in resolution and robustness against system resources and system error. 본 논문은 압축센싱 기법을 적용하여 소형 표적탐지 성능을 높이는 방법을 제안한다. 기존의 소형표적 탐지 기법의 경우 레이다 시스템자원에 따라 탐지 성능이 정해지게 된다. 희소 최적화를 통해 자원과 시스템 오류에 강인한 고분해능 소형 표적 탐지기법을 구현할 수 있다.